鋼結構高層建筑施工關鍵技術研究

喬元棟

（山西省工業(yè)設備安裝集團有限公司，山西 太原 030032）

在城市中，高層建筑林立。在高層建筑中，要保證其質量，就需要加強施工技術，這是提升質量的關鍵所在。只有這樣，才能使人們有一個更加安全、舒適的居住環(huán)境，讓人們的幸福指數(shù)有更大提升。

1 概述

在國外的發(fā)達國家，鋼結構應用很多。在科技的不斷推動之下，鋼結構發(fā)生了極大的變化，一方面，建筑形式更加靈活、多樣，另一方面，設計理念突破了單一化，向多元化發(fā)展，使傳統(tǒng)的建筑結構發(fā)生巨大變化。隨著城鎮(zhèn)人口的不斷增多，城鎮(zhèn)可利用的空間也在逐漸減少，因此高層建筑的飛速發(fā)展就成為一種趨勢。在城鎮(zhèn)中，建筑高度越來越高，就使得鋼結構重量、質量都不斷增加，在施工中就需要對鋼結構進行優(yōu)化，從而適應高層建筑的需要。只有這樣，才能使鋼結構既能符合建筑發(fā)展需要，又能夠保證建筑施工的安全，實現(xiàn)高層建筑施工更加有效。

2 基本原則

2.1 科學性

對于高層建筑來說，鋼結構是必不可少的。在施工中，所遵循的首要原則就是科學性。在施工中，必須做到科學、合理施工。設計目標也要以科學為基礎，每項參數(shù)都要與施工技術結合在一起，確保施工既科學，又有效，從而使高層建筑施工質量有更大提高。

2.2 簡單性

為保證高層建筑鋼結構施工質量，除了堅持科學性原則外，還要遵循簡單性原則。一般來說，高層建筑施工受到自身特征影響，使得施工局限性受到很大限制，操作環(huán)境變得相對簡單。為了更好的適應這一現(xiàn)狀，在施工的時候，就需要提高設計容錯率，盡量避免外界因素對施工的干擾，使得施工效果更加的理想。

3 鋼結構優(yōu)勢

3.1 自重輕、有較大可使用有效空間

與其他高層建筑材料進行比較，鋼結構自重較輕，可以使用的有效空間較大，對于高層建筑的設計要求相吻合，也能保證高層建筑的質量要求，因此剛結構在高層建筑施工中廣泛運用。

3.2 強度高、施工周期短

從目前來看，鋼結構在高層建筑中占據(jù)重要地位，是非常重要的組成部門。一方面，鋼結構自身重量輕，有效空間大，另一方面，鋼結構材料強度高、施工周期不長。因為鋼結構材料強度大，因此荷載能力就很高，跨度能力也很高，經(jīng)濟價值很大。另外，鋼結構具有很強的延展性，吸收力也非常高，對于突發(fā)的地震等自然災害具有強大的抵抗能力。與其他建材相比較，鋼結構施工中都使用成型的材料，材料等待時間就會大大降低，施工操作也相對簡單，就大大縮短了鋼結構的施工工期，對施工期限有很大保障作用，施工效率也會提升。

3.3 環(huán)保節(jié)能

對于鋼結構來說，其環(huán)保效能很好。一方面對周圍環(huán)境不會帶來嚴重污染，另一方面鋼結構材料能夠循環(huán)使用。這樣就與節(jié)能減排的要求相吻合，減少了資源的占用率，使資源得到有效配置，資源得到有效利用。

4 鋼結構施工流程

對于高層建筑鋼結構施工來說，它包括五個環(huán)節(jié)。第一，構建驗收環(huán)節(jié)；第二，操作吊裝環(huán)節(jié)；第三，螺栓高度調整環(huán)節(jié)；第四，焊接檢驗環(huán)節(jié)；第五，栓釘和壓型鋼板操作環(huán)節(jié)。在建筑施工技術中，對鋼結構技術要求非常高，施工系統(tǒng)性、綜合性也很高。因此，需要對鋼結構施工技術進行規(guī)范，對鋼結構進行合理配置，科學使用，這樣才能保證鋼結構的有效運用，保證高層建筑質量，使施工更加安全。

5 鋼結構施工影響因素

一般來說，高層建筑一般都建在城市的中心或繁華地帶，所占用的實際面積很小，在實際的施工中，經(jīng)常會出現(xiàn)高層建筑交叉立體施工，這就增加了施工工序協(xié)調難度，會在一定程度上影響工期。對高層建筑施工來說，自然環(huán)境因素對其影響最大。因為高層建筑在高空施工作業(yè)，一些自然天氣，比如大風、雷雨、冰雹等惡劣天氣會中斷施工，使施工不能夠順利進行，會使工期向后拖延，還會對高層建筑質量帶來很大影響。因此，需要對施工的影響因素加以注意，要提前做好安排，要把影響因素全部考慮在內，盡量使工期超前安排，確保工期在規(guī)定時間完成，保證建筑質量。

6 高層建筑鋼結構施工的關鍵技術

6.1 前期準備工作

在施工之前，要精心準備，這是保證施工順利進行的前提和基礎。在施工前期，要對施工做出合理安排、規(guī)劃，對施工中出現(xiàn)的突發(fā)問題進行科學預測。首先，科學審查設計圖紙。在后期的施工中，設計圖紙是施工依據(jù)，所以，要高度重視施工圖紙的安全性、可行性。要對設計圖紙安全施工標準進行檢驗，看其是否達標，還要檢查現(xiàn)場施工技術，確保施工中能夠科學合理利用圖紙。其次，要對施工中的眾多問題進行篩選。因為高層建筑施工受很多因素影響，因此，要對影響因素進行科學篩選。這樣才能有效合理制定解決方案，使施工效率和質量得到極大提高。再其次，嚴格檢查和審閱高層建筑施工。重點審查設計圖紙、施工組織。最后，在塔吊布置的時候，要做到科學合理。在選擇塔吊的時候，要對施工地條件和環(huán)境充分考慮，確保吊塔科學，安裝質量提高。

6.2 安裝技術

在高層建筑中，鋼結構安裝是非常重要的。在鋼結構中，柱體安裝尤為重要。因為柱體是重要的承重構件，要對柱體基礎的澆筑控制好，還要控制好柱腳螺栓預埋的質量。第一，在進行基礎建筑之前，要對預留地腳螺栓的安裝孔洞進行精準確定，確定好位置后，還要進一步復核和校正。完成復核和校正之后，運用卡盤進行固定，并進行澆筑成型。第二，澆筑固化后，對標高進行復測，還要對軸線進行復測，對地腳螺栓位置也要復測。要檢驗建筑過程中，地腳螺栓位置發(fā)生的誤差是否符合設計標準，一般來說，標高的誤差在5毫米之內，軸線的誤差在2毫米之內。

6.3 加工技術

對于鋼結構件，一般都要在加工廠進行。因為在加工廠可以充分利用廠中的機械設備的優(yōu)勢，加強工廠化管理，如調直、切割、焊接、除銹等，使鋼構件的精度和質量都有極大提高。對加工鋼構件的企業(yè)進行資質管理。一般來說，鋼構件的加工主要形式是分包和委托加工。所以，對于加工企業(yè)的資質一定要審核清楚，不能讓沒有資質的企業(yè)進行加工。只有加工企業(yè)具備相應的資質，才能具備高超技術，才擁有更加完備的設備，這樣才能保證鋼構件的加工質量，才能確保高層建筑的質量。

6.4 焊接技術

對于鋼構建來說，其加固是通過焊接來完成的。鋼構件所采用的焊接方法有兩種，一種是電渣焊，一種是氣體保護焊。鋼結構焊接中，一般都使用氣體保護焊，運用二氧化碳作為保護氣，手工焊接非常的方便、簡單，焊接設備容易操作，因此，在焊接中廣泛運用。但是，這種焊接質量不高，而且效率低下，對鋼結構的焊接很難滿足。所以，在高層鋼結構中，一般采用焊縫打底施工。在焊接表面，不能有氣孔、裂紋等出現(xiàn)，這是非常嚴格的。只有鋼結構表面達到要求，才能啟動下一工序操作。在焊接中，要根據(jù)施工步驟進行焊接，確保整體焊接進度，不影響整個施工進度。

6.5 涂裝技術

在高層建筑鋼結構中，使用壽命要考慮在內，而且鋼結構穩(wěn)定性和安全性也要充分考慮，在進行鋼結構設計的時候，要對防腐性能和防火性能充分考慮，要使鋼結構具備這兩個性能。鋼結構要想具備很好的防腐和防火性能，就需要熱浸鍍鋅，但是，這種工藝較為復雜，而且成本比較高。因此，在當前市面上，一般更為常用的防腐、防火工序，主要運用防腐和防火材料對鋼結構進行涂裝。運用涂料，對鋼結構進行涂刷保護，用于防腐和防火。在涂刷的時候，一定要做到均勻，任何一個細小的地方都不能放過。只有這樣，才能使防腐、防火效果更加有效，確保鋼結構質量，對整個施工質量也會帶來極大影響。

6.6 抗震技術

在建筑物紛紛發(fā)展的今天，建筑設計就顯得尤為重要。人們對建筑的安全認識加強，現(xiàn)在自然災害非常多，尤其是地震災害發(fā)生越為頻繁，對建筑物抗震結構的設計就顯得更為重要。在建筑物抗震結構設計的時候，要抓住主要問題，要有針對性設計。一般來說，抗震結構的合理性，就是要保證每個部分的合理，這樣綜合起來，才能使設計的結構趨于平衡，更加合理化。另外，在抗震結構體系中，要使內部和外部的贅余度共同具備，一旦地震發(fā)生，就對建筑物內部結構構件延性進行破壞，就使得建筑結構安全系數(shù)提高，延長了破壞時間，對抗震水平的提升具有關鍵作用。

7 結語

總之，社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，對建筑業(yè)的要求越來越高。當今，高層建筑業(yè)的發(fā)展壓力徒然劇增。要想使高層建筑鋼結構施工的質量得以保障，就要在施工中堅持科學合理施工技術，對各類施工風險進行規(guī)避，使施工中的安全效能得到有效提高。只有在施工中，對高層建筑鋼結構施工技術全面注意，切實采取有針對性的措施，才能使施工質量得以保障，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益雙豐收，更好的推動建筑業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。